多线程（12）atomic原子操作系列接口

所谓原子操作&＃xff0c;就是该操作绝不会在执行完毕前被任何其他任务或事件打断。也就说&＃xff0c;它是最小的执行单位&＃xff0c;不可能有比它更小的执行单位&＃xff0c;因此这里的原子实际是使用了物理学里的物质微粒的概念。
　　总结就是&＃xff1a; 不可中断的操作。

1.1 atomic_t 源码定义

linux专门定义了一种只进行原子操作的类型atomic_t

typedef struct { volatile int counter;
} atomic_t;


原子变量作用&＃xff1a;
主要是防止读取的是寄存器的内容&＃xff0c;而内存的值已经被其他线程改变&＃xff0c;主要是因为多线程的原因

本质&＃xff1a; 原子类型其实是int类型&＃xff0c;只是禁止寄存器对其暂存。


volatile 关键字
https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/success/105363581

原子操作主要用于实现资源计数
很多引用计数(refcnt)就是通过原子操作实现的。

atomic_read(atomic_t * v); //原子读操作&＃xff0c;它返回原子类型的变量v的值
atomic_set(atomic_t * v, int i);//设置原子类型的变量v的值为i
void atomic_add(int i, atomic_t *v); //给原子类型的变量v增加值i
atomic_sub(int i, atomic_t *v); //从原子类型的变量v中减去i。
int atomic_sub_and_test(int i, atomic_t *v); //从原子类型的变量v中减去i&＃xff0c;并判断结果是否为0&＃xff0c;如果为0&＃xff0c;返回真&＃xff0c;否则返回假。
void atomic_inc(atomic_t *v); //对原子类型变量v原子地增加1。
void atomic_dec(atomic_t *v); //对原子类型的变量v原子地减1。
int atomic_add_negative(int i, atomic_t *v);//对原子类型的变量v原子地增加I&＃xff0c;并判断结果是否为负数&＃xff0c;如果是&＃xff0c;返回真&＃xff0c;否则返回假。
int atomic_add_return(int i, atomic_t *v);//对原子类型的变量v原子地增加i&＃xff0c;并且返回指向v的指针。
int atomic_sub_return(int i, atomic_t *v);//从原子类型的变量v中减去i&＃xff0c;并且返回指向v的指针。
int atomic_inc_return(atomic_t * v);//对原子类型的变量v原子地增加1并且返回指向v的指针。
int atomic_dec_return(atomic_t * v);//对原子类型的变量v原子地减1并且返回指向v的指针。

4. 例子

atomic_t stCount;
atomic_set(&(stCount), 0); /* 初始化 */
atomic_inc(&(stCount));/* 累加 */
unsigned int iRet &＃61; (unsigned int)atomic_read(&(stCount)); /* 读取 */

5. 扩展&＃xff1a;atomic_add_unless

int atomic_add_unless(atomic_t *v, int a, int u)


功能&＃xff1a;

如果 v!&＃61;u 则 v&＃43;&＃61;a 返回非0 如果 v&＃61;u 则 不处理v 返回0


参数说明

v&＃xff1a;原子类型变量指针。关于原子类型atomic_t的定义参考atomic_set()函数的分析。a&＃xff1a;整型值&＃xff0c;在v的值不为u时&＃xff0c;原子类型变量的值将在其原有基础上增加该变量值。u&＃xff1a;整型值&＃xff0c;被用来与v的值进行比较来决定是否对v进行增加a。


返回值&＃xff1a;

返回一个整型值&＃xff0c;如果起初原子类型v的值即与u相等&＃xff0c;则返回0&＃xff0c;否则返回非0值。


例子&＃xff1a;

(VOID)atomic_add_unless(&pstStatHashNode->stActiveConnections, -1, 0);
就是 stActiveConnections-1


源码实现&＃xff1a;

static inline int atomic_cmpxchg(atomic_t *v, int old, int new)
{ int ret; unsigned long flags; raw_local_irq_save(flags); ret &＃61; v->counter; if (likely(ret &＃61;&＃61; old)) v->counter &＃61; new; raw_local_irq_restore(flags); return ret;
}static inline int atomic_add_unless(atomic_t *v, int a, int u)
{ int c, old; c &＃61; atomic_read(v); while (c !&＃61; u && (old &＃61; atomic_cmpxchg((v), c, c &＃43; a)) !&＃61; c) c &＃61; old; return c !&＃61; u;
}

参考

https://www.cnblogs.com/still-smile/p/11652788.html
https://www.cnblogs.com/wanghuaijun/p/7705045.html